科研成果
【科研动态】我室和研究院联合兄弟部门发表喀斯特生态恢复综述论文
近日,我室和研究院刘可慧教授、段敏博士、李艺博士、于方明教授联合我校图书馆符荣鑫博士一起就全球近30年喀斯特生态恢复研究领域的相关研究进行综述,成果发表在国际名期刊Plant & Soil上。文章还得到了国内生态环境领域公众号农环视界的同步推送和报道。
喀斯特地貌是酸性地下水和地表水作用于可溶性岩石而形成的独特地形。全球喀斯特地貌面积约为2200km2,约占陆地总面积的15%,居住着全球约25%的人口,是地球上重要的生态系统之一。同时,因其通常具有土层浅、养分贫瘠、保水保肥能力差、生产力低等特点,也被认为是最脆弱的生态系统之一。人类活动加剧了这一生态系统的退化,并在上个世纪90年代后受到了国际上的普遍重视。生态恢复作为一种既能改善生态环境,又能缓解社会问题的有效方法,已成为喀斯特生态系统恢复和重建的重要手段。
该文采用文献计量学和可视化分析相结合的方法,基于WoS核心合集数据库,对近30年全球范围内喀斯特生态恢复研究领域的发文特性、研究热点及其演变、知识基础、未来趋势等进行分析,从宏观上勾勒该领域的发展进程,厘清该领域主要的研究主题及其演变,并为未来该领域的研究提供参考。结果表明:(1)过去30年喀斯特生态恢复研究领域经过了萌芽期、缓慢增长期和快速增长期三个时期,中国及其学者对该领域的研究贡献突出。(2)随着时间的推移,研究主题不断演变,且日益丰富。“植物”是整个研究时期生物类最重要的研究主题,但有关“微生物”的研究在后续两个时期,尤其是最近时期得到了快速发展。环境介质则从第一个时期“水环境”的研究演变到后两个时期的“土壤环境”。此外“环境因子”和“人为干扰”相关的主题在第二个时期得到发展,并在最近一个时期受到高度关注。田间调查和室内模拟是萌芽期仅有的研究手段,而计算机模拟和遥感技术成为后两个时期主导的研究方法。“生态工程”一直是喀斯特生态恢复最重要的手段,但其内涵在快速增长期变得更为丰富,涵盖了“生物炭”“种子库”和“土壤迁移”等。(3)支撑该研究领域的知识基础共形成了包括“气候变化”“GIS”“喀斯特生态系统”“代谢熵”等在内的11个知识群组,这些知识群组和重要的文献共同构筑了过去30年喀斯特生态恢复研究的知识基础。(4)结合突现词和文献分析可知,未来可从以下几个方面进行深入研究:(ⅰ)植物和微生物仍将是喀斯特生态恢复未来的主要研究对象,适合的物种选择搭配有效的种植模式和管理、联合根际益生菌促进植物的定殖和生长等是未来值得研究的一个方向。(ⅱ)土壤环境有望继续成为环境介质研究的重点内容,特别是全球背景下喀斯特生态系统土壤营养的动态变化(碳和氮)。此外,喀斯特生态系统对全球气候变化的响应将是环境主题里被关注的重点。(ⅲ)生态工程作为研究社会、经济和生物之间的桥梁,毫无疑问将继续被关注,但如何提高效率、缩短周期是需要重点考虑的问题。通过生物炭提高土壤施肥、利用苔藓提高土壤水分和养分、林下种植模式、合理的耕作方式、物种的构建等促进植被的恢复是最近时期的研究热点,并是未来值得继续开展的课题。(ⅳ)随着计算机软件和平台的开发、遥感技术的发展,势必为喀斯特生态恢复提供强有力的技术支持,有望在更大的空间尺度和更长的时间尺度探讨喀斯特生态恢复进程中的宏观科学问题,并为政府的决策提供依据,值得未来持续关注。
论文得到了国家自然科学基金(41967019)等基金的支持。所有作者及排名为:刘可慧,官晓金,李广娈,段敏,李艺,洪燕燕、林美眉,符荣鑫*,于方明*。文章引用格式:Liu, KH, Guan XJ, Li GL, Duan M, Li Y, Yu FM. Publication characteristics, topic trends and knowledge domains of karst ecological restoration: a bibliometric and knowledge mapping analysis from 1991 to 2021. Plant & Soil (2022). https://doi.org/10.1007/s11104-022-05345-0
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